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- 1. I N S T A L A C I O N E S ELECTRICAS 3° MEDIO JUAN MIGUEL OSSO LOPEZ
- 2. PROFESOR DE EDUCACIÓN TÉCNICO PROFESIONAL Índice INDICE 1 GENERACIÓN DE LA ELECTRICIDAD 2 HIDROELÉCTRICAS 3 TERMOELÉCTRICAS 5 CONCEPTUALIZACIÓN TÉCNICA 6 DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA 8 RED DE DISTRIBUCIÓN PUBLICA 9 CONEXIÓN DE LUMINARIAS PUBLICAS 10 CON EMPALME ELÉCTRICO 14 MEDIDOR MONOFÁSICO 16 CONEXIÓN DEL INTERRUPTOR AUTOMÁTICO 17 CONEXIÓN DE UN PROTECTOR DIFERENCIAL 18 TABLA 8.16: CANTIDAD MÁXIMA DE CONDUCTORES 21 CIRCUITOS DE ALUMBRADO 24 TALLERES PRÁCTICOS CIRCUITOS INCANDESCENTES 25 COMPONENTES DE UN TUBO FLUORESCENTE 35 ARMADO DE UN EQUIPO FLUORESCENTE 37 TALLARES PRÁCTICOS CIRCUITOS FLUORESCENTES 38 2
- 3. Implementación Libro de apoyo: Reglamento Eléctrico Norma Eléctrica 1. Set de herramientas para uso Eléctrico ejemplo: • Alicate Universal de 8” • Alicate cortante de 6” • Alicate de punta de 6” • Destornillador paleta de 6” • Destornillador cruz de 6” • Perillero de 3” Implementación Personal • Cotona color azul • Par de zapatos con plantilla de goma Generación Electricidad CENTRALES, TURBINAS Y GENERADORES La electricidad que nosotros consumimos, y que se transporta a través de una red de cables, se produce básicamente al transformar la energía cinética en energía eléctrica. Para ello, se utilizan turbinas y generadores. Las turbinas son enormes engranajes que rotan sobre sí mismos una y otra vez, impulsados por una energía 3
- 4. externa. Los generadores son aparatos que transforman la energía cinética de movimiento de una turbina, en energía eléctrica. En Chile, existen dos tipos principales de centrales generadoras de electricidad: hidroeléctricas y termoeléctricas (térmicas a vapor, térmicas a gas y de ciclo combinado). Planta Hidroeléctrica Planta Termoeléctrica Hidro = agua Termo = calor Eléctrico = electricidad Eléctrico = electricidad Producción de Producción de electricidad por medio de electricidad por medio de agua calor Hidroeléctrica: • Rapel • Colbun Machicura • Conitillar • Ralco, etc. Ejemplos de Plantas o centrales Ejemplo de Centrales Termoeléctrica • Nueva renca • Nehuenco • Ventana, etc. 4
- 5. Central Hidroeléctrica Centrales hidroeléctricas: utilizan la fuerza y velocidad del agua corriente para hacer girar las turbinas. Las hay de dos tipos: de pasada (que aprovechan la energía cinética natural del agua corriente de los ríos) y de embalse (el agua se acumula mediante represas, y luego se libera con mayor presión hacia la central hidroeléctrica). diagrama explicativo de una central hidroeléctrica DIAGRAMA DE GENERACIÓN Y CONSUMO 5
- 6. NOTA: en una planta eléctrica, se produce electricidad en valores de : MEGA Volts amperes = MEGA WATTS MEGA =1.000.OOO (millones) KILO Volts amperes = KILO WATTS KILO =1.000 (miles) Central Termoeléctrica diagrama de funcionamiento de una central Termoeléctrica 6
- 8. 3. Centrales de ciclo combinado. Utilizan dos turbinas, una a gas y otra a vapor. El gas calentado moviliza a una turbina y luego calienta agua, la que se transforma en vapor y moviliza, a su vez, a una segunda turbina. CONCEPTUALIZACIÓN TÉCNICA 1. ¿Qué es Electricidad? Es una energía que se manifiesta mediante el desplazamiento de electrones de átomos a través de un conductor. 2. ¿ Que es un generador eléctrico? Es una maquina dinámica que produce electricidad por magnetismo. 3. ¿ Que es una Turbina Hidráulica? Es una maquina motriz ( accionada por fuerza motriz del agua o el calor) 4. ¿ Que es patio de alta tensión? 8
- 9. Lugar físicamente ubicado de manera mediante a una central eléctrica. Su función es recepcionar la energía producida y dejarla alta para su tensión. A.T. :alta tensión 5. ¿Qué son líneas de transmisión? Son aquellas líneas que transportan la energía producida en una central eléctrica para el consumo de la población. 9
- 10. Ejemplo: de transmisión de la energía eléctrica NOTA: en Chile la energía eléctrica se transmite en valores de : 1. 220 Kv/a Kv/a = Kilo Volts/ amperes 2. 110 Kv/a Datos importantes: 1. Cable Acerado: sirve como línea de seguimiento 10
- 11. 2. Señalizadores Aéreos: son de color naranja brilloso, su función es indicar la existencia de peligro 3. Aisladores: soportan las líneas (las sostienen de su paso mecánico y se aíslan entre ellos) DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA Líneas de transmisión Líneas de distribución eléctrica Poste de concreto Red de mediana tensión y red de alumbrado publico Recuerde que: 1. las líneas de transmisión de energía eléctrica, transportan energía desde una central eléctrica hasta una Sub estación en valores de : 220 Kv/a Kv/a = Kilo Volts/ amperes 110 Kv/a a una frecuencia de 50 ciclos/ segundo 2. Las líneas de distribución de energía eléctrica son aquellas que transportan la electricidad desde una Sub estación eléctrica, hasta el consumo de la población. 11
- 12. CRUZETA Líneas de mediana Tensión (M/T) 3,5; 4,5; 9; 13; Kv/a Red de Distribución Publica L0 220v L1 220v 380v L2 380v 220v 380v 380v L3 220v 380v 380v LP L0: Línea neutra L1, L2, L3: Líneas de Alimentación LP: Línea Publica Recordar que: a) En una red de distribución publica la línea neutra siempre debe ir en primer lugar. b) La línea publica es aquella línea que alimenta las luminarias publicas. 12
- 13. c) Siempre entre una línea neutra (NEUTRO) y una de alimentación (FASE) deberán existir “220 Volts”. d) Siempre entre una línea de alimentación (FASE) y otra línea de alimentación (FASE) deberán existir “380 Volts”. CONEXIÓN DE LUMINARIAS PUBLICAS Fotocelda Luminaria Publica Luminaria Peatonal Publica Focaliza su Luz artificial a las veredas Focaliza su Luz artificial a las calles Poste de Concreto Elemento que intervienen en una red de distribución de energía eléctrica publica 13
- 16. OTROS ELEMENTOS: PERNOS TUERCAS GOLILLAS PLANAS CONTRA TUERCA Su función es soportar (sostener) las líneas de la red de distribución publica. Se fijan en la postaciòn de concreto de manera vertical. 16
- 17. EMPALME ELÉCTRICO Se entiende por empalme eléctrico al arranque de líneas desde una red de distribución publica hasta una propiedad privada que puede ser una casa habitación o una industria. En un empalme se incluye un medidor eléctrico una protección eléctrica. 17
- 18. Gaveta GAVETA: Caja normalizada metálica y en ella se alojan en el medidor eléctrico, la protección eléctrica, los sellos de seguridad y un terminal de conexión para tierra de protección. L0 =LÍNEA NEUTRA L1 =LÍNEA DE ALIMENTACIÓN 18
- 19. NOTA: La gaveta se debe fijar por norma eléctrica a una altura de 1,20 a 1,40 metros del nivel de piso. MONOFÁSICO = MONO: 1 UNA FASE FÀSICO: FASE BIFÁSICO = BI: 2 DOS FASES FÀSICO: FASE TRIFÁSICO = TRI: 3 TRES FASES FÀSICO: FASE FASE: Línea de alimentación conductor que lleva corriente MEDIDOR MONOFÁSICO CONEXIÓN 19
- 20. MEDIDOR ELÉCTRICO Es un equipo que cumple la función de registrar la cantidad de energía consumida en un tiempo determinado. SU UNIDAD DE MEDIDA ES EL KILO WATTS / HORA PROTECCIÓN ELÉCTRICA Las instalaciones eléctricas deben protegerse de: 1. Corto Circuito 2. Sobre Consumo 3. Fugas de Corriente Eléctricas CONEXIÓN DEL INTERRUPTOR AUTOMÁTICO 20
- 22. Y por lo tanto podrían dañar las personas producto del contacto directo o indirecto. Para evitar estos daños se utiliza un elemento de protección llamado PROTECTOR DIFERENCIAL PROTECTOR DIFERENCIAL SÍMBOLO P D Este elemento de protección eléctrico, cumple la función en una instalación, de proteger a las personas y se conecta a la red de enchufes. Ejemplo de conexión del protector diferencial: FASE NEUTRO ALIMENTACIÓN 220V /50 HZ L1 N T 2 X 25 (A) X 30 mA 1 N RED DE ENCHUFES FASE NEUTRO 220V /50 HZ 22
- 23. 2 X 25 (A) X 30 (mA) 2: Dos conductores 25: Capacidad de ruptura del interruptor automático (corto circuito, sobre carga) A: Unidad de medida en AMPERES 30 mA: Sensibilidad del protector diferencial en mili amperes ESQUEMA DE CONEXIÓN DE UN TABLERO ELÉCTRICO SIMPLE NORMALIZADO UNILINEAL O UNIFILAR 1 X 20 (A) 1 X 6 (A) P D 1 2 CIRCUITO DE RED DE ENCHUFES ALUMBRADO 23
- 24. DIAGRAMA MULTIFILAR NEUTRO TABLA 8.16: CANTIDAD MÁXIMA DE CONDUCTORES EN TUBOS DE ACERO FASE Tipo de ducto t.p.f. t.a. t.a.g. t.p.f. t.a. t.a.g. Diámetro Nominal ½” 5/8” ¾” 1” 1 ¼” 1 ½” 2” Sección Nominal NYA T mm2 CANTIDAD DE CONDUCTORES C 20 1 7 10 16 30 1,5 6 7 13 25 2,5 3 6 7 16 26 4 3 4 6 10 18 26 6 1 3 5 7 14 22 40 10 1 1 L1 N 3 5 9 13 25 T 2 X 25 (A) X 30mA 2 X 25(A) X30 mA C 6 L1 N CIRCUITO DE ALUMBRADO C 16 RED DE ENCHUFES TIERRA DE PROTECCIÓN 24
- 25. BARNIZADO Y GALVANIZADO Y TUBO PLÁSTICO FLEXIBLE Cantidad máxima de Conductores de Aislación Plástica que entran en cada medida de Molduras 1 1,5 2,5 4 6 Sección del cobre en mm. 2,65 3 3,45 4,2 5,2 Diámetro exterior cables Medida Sección útil Diámetro (mm.) ancho por aprox. en máximo mm. 5,5 7,1 9,35 13,85 21,25 Sección total en mm2. alto mm2 . 14 x 7 69 5 4 3 3 0 0 Numero máximo de conductores que entran 20 x 10 140 7,5 9 7 5 4 2 dentro de la moldura 30 x 10 210 7,5 13 10 8 5 3 40 x 16 448 13 29 22 17 11 7 25
- 26. TABLA 8.16: CANTIDAD MÁXIMA DE CONDUCTORES EN TUBOS DE ACERO BARNIZADO Y GAL BARNIZADO Y GALVANIZADO Y TUBO PLÁSTICO FLEXIBLE PLÁSTICO Tipo de ducto t.p.f. t.a. t.a.g. t.p.f. t.a. t.a.g. FLEXIBLE Diámetro Nominal Sección Nominal ½” 5/8” ¾” 1” 1 1 ½” 2” ¼” NYA TTW CANTIDAD DE CONDUCTORES T mm2 THW 1,5 3 5 8 15 25 2,08 2 3 5 10 16 24 2,5 3 4 7 12 20 30 3,31 1 3 4 8 13 19 36 4 2 3 5 9 15 23 43 5,26 1 2 3 6 10 15 28 6 1 3 4 8 12 19 35 8,37 1 1 2 3 6 9 17 10 1 1 2 5 8 12 22 13,30 1 1 3 5 8 15 16 1 1 3 5 7 14 21,2 1 1 2 3 5 9 25 1 1 2 3 5 9 26,7 1 1 3 4 8 35 1 1 2 4 7 33,6 1 1 2 4 7 50 1 1 3 5 53,5 1 1 2 4 67,4 1 1 2 3 70 1 2 4 85,0 1 1 3 95 1 1 3 107,2 1 1 2 120 1 2 26
- 27. CIRCUITOS DE ALUMBRADO Como hemos visto, anteriormente existen diversos circuitos de alumbrado dentro de una instalación eléctrica. Los circuitos ya conocidos “ 9/12, 9/15, 9/24” se utilizan de acuerdo a los requerimientos del usuario y de la habitación o dependencia que se desea iluminar, 27
- 28. por ejemplo en una habitación es común utilizar circuitos 9/12 en cocina, baño y algunas habitaciones pequeñas; el circuito 9/15 es común utilizarlo en dependencias de mayor tamaño, como por ejemplo un living comedor en tanto como el circuito 9/24 se usa en dependencias en que se requieran recorrer distancias apreciables como por ejemplo una escalera, una habitación matrimonial, un antejardín muy extenso, etc. Para representar los circuitos eléctricos de alumbrado se recurre a tipos de interpretaciones siendo la primera de ellas la denominada unifilar que también es conocida como unilineal, en este tipo de representación de los accesorios a utilizar, todos ellos unidos por una sola línea, en que se señala la cantidad de conductores que pasan por la línea. En tanto que la segunda, conocida como esquema lineal o practico y se representan los accesorios con todas sus partes y conexiones mientras que la línea es remplazada por la totalidad de conductores presentes. A continuación se muestran los esquemas unifilar y lineal de s los tres circuitos de alumbrado básico. Talleres prácticos de circuitos incandescentes TRABAJO PRÁCTICO Nº 1 28
- 30. Nota: el esquema unilineal es forma de representar circuitos eléctricos, en donde se proyecta la canalización (tubería)y la cantidad de conductores que por ella pasan. Detalles importantes: 1. Las uniones de conductores que se ejecutan en el interior de las cajas de derivación. 2. Por cada tubería o canalización, según norma eléctrica no deben pasar mas de 5 conductores de 1,5 mm sección NYA. 3. En cada caja de derivación no deben haber mas de 5 llegadas o salidas de tubería. 4. En un enchufe hembra simple, según norma eléctrica se considera una carga de consumo de 100 watts. 30
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- 40. LÁMPARAS FLUORESCENTES Las lámparas fluorescentes son fuentes luminosas originadas como consecuencia de una descarga eléctrica en atmósfera de vapor de mercurio a baja presión, en las que la luz se genera por el fenómeno de fluorescencia. Este fenómeno consiste en que determinadas sustancias luminiscentes, al ser excitadas por la radiación ultravioleta del vapor de mercurio a baja presión, transforman esta radiación invisible en otra de onda más larga y que se encuentra dentro del espectro visible. La lámpara fluorescente normal consta de un tubo de vidrio de un cierto diámetro y longitud variable según la potencia, recubierto internamente de una capa de sustancia fluorescente. En los extremos de este tubo se encuentran los cátodos de wolframio impregnados en una pasta formada por óxidos alcalinotérreos que facilitan la emisión de electrones. El tubo está relleno de gas argón a baja presión y una pequeña cantidad de mercurio. Las lámparas fluorescentes, como todas las de descarga, presentan una resistencia al paso de la corriente que disminuye a medida que esta se incrementa. Este efecto las llevaría a la autodestrucción si no les colocáramos algún elemento que controle la intensidad que circula por ellas; este elemento es una reactancia cuyo nombre específico para este caso es "balasto". La reactancia o balasto está formada por una bobina de hilo de cobre esmaltado con su correspondiente núcleo magnético. 40
- 41. Las funciones que debe cumplir una reactancia, en el orden en que se realizan al poner en funcionamiento un tubo fluorescente, son: Proporcionar la corriente de arranque o precalentamiento de los filamentos para conseguir de éstos la emisión inicial de electrones. Suministrar la tensión de salida en vacío suficiente para hacer saltar el arco en el interior de la lámpara. Limitar la corriente en la lámpara a los valores adecuados para un correcto funcionamiento. Todo lo dicho sobre el funcionamiento de la lámpara es perfectamente válido, a excepción del interruptor manual de puesta en funcionamiento, que deberá ser sustituido por un interruptor automático "Cebador". El cebador o partidor consiste en una pequeña ampolla de vidrio llena de gas argón a baja presión, y en cuyo interior se encuentran dos electrodos; uno de ellos, o los dos, son laminillas de diferente coeficiente de dilatación que, por la acción del calor, pueden doblarse ligeramente, y que se encuentran muy próximas. En paralelo con estos dos electrodos encontramos un condensador cuya misión es la de evitar en lo posible las interferencias en las bandas de radiodifusión y TV, que este interruptor automático pueda ocasionar. Estos dos elementos van alojados en un pequeño recipiente cilíndrico de aluminio o de material aislante. 41
- 42. ARMADO DE UN SISTEMA DE LUZ FLUORESCENTE Trabajo práctico Nº 6 Aprendizaje esperado: Realizar instalaciones eléctricas de alumbrado Actividades: Ejecutar armado de un equipo de luz fluorescente PARTIDO R BALLATS TUBO FLUORESCENTE FASE NEUTRO 42
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- 45. Nota: el esquema unilineal es forma de representar circuitos eléctricos, en donde se proyecta la canalización (tubería)y la cantidad de conductores que por ella pasan. Detalles importantes: 5. Las uniones de conductores que se ejecutan en el interior de las cajas de derivación. 6. Por cada tubería o canalización, según norma eléctrica no deben pasar mas de 5 conductores de 1,5 mm sección NYA. 7. En cada caja de derivación no deben haber mas de 5 llegadas o salidas de tubería. 8. En un enchufe hembra simple, según norma eléctrica se considera una carga de consumo de 100 watts. 45
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- 52. GUÍA DE TRABAJO PRÁCTICA TITULO: “CIRCUITO FOTOCELDA” MATERIALES: Disyuntor (interruptor automático) Fotocelda con base Alambre NYA 1,5 mm2 (Rojo y blanco) Cajas de derivación sobrepuestas Base recta 52
- 53. Lámpara incandescente OBJETIVO: Comprender el funcionamiento de una fotocelda dentro circuito de alumbrado Ejecutar, en forma practica, un circuito de alumbrado, con una fotocelda ACTIVIDADES: Copia el esquema unifilar en tu cuaderno Copia el diagrama lineal (practico) Arma, en tu panel, el circuito propuesto Verifica la correcta conexión y calidad de las uniones Energiza, prueba y demuestra el funcionamiento de circuito ESQUEMA UNILINEAL 2 2 3 53
- 54. ESQUEMA LINEAL DISY. O AUTOM. N L1 L2 RECUERDA: Respetar, en todo momento las normas de higiene y seguridad (limpieza del lugar de trabajo y uso de cotona por, por ejemplo) 54
- 55. No energices hasta estar completamente seguro de su funcionalidad GUÍA DE TRABAJO PRÁCTICA TITULO: “CIRCUITO SENSOR DE MOVIMIENTO” MATERIALES: Sensor de movimiento Alambre NYA 1,5 mm2 (Rojo y blanco) Cajas de derivación sobrepuestas Base recta Lámpara incandescente OBJETIVO: Comprender el correcto funcionamiento de un sensor de movimiento Ejecutar, en forma práctica, un circuito de alumbrado, con un sensor de movimiento. ACTIVIDADES: Copia el esquema unifilar en tu cuaderno Copia el diagrama lineal (practico) Arma, en tu panel, el circuito propuesto Verifica la correcta conexión y calidad de las uniones 55
- 56. Energiza, prueba y demuestra el funcionamiento de circuito ESQUEMA UNILINEAL 2 2 4 F N ESQUEMA LINEAL N L C 56 Sensor de
- 57. RECUERDA: Respetar, en todo momento las normas de higiene y seguridad (limpieza del lugar de trabajo y uso de cotona por, por ejemplo) No energices hasta estar completamente seguro de su funcionalidad GUÍA DE TRABAJO PRÁCTICA TITULO: “CIRCUITO TEMPORIZADOR DE ESCALERA” MATERIALES: Temporizador de escalera Alambre NYA 1,5 mm2 (Rojo y blanco) Tubería PVC de ½” Cajas de derivación sobrepuestas Bases rectas 57
- 58. Lámparas incandescentes OBJETIVO: Comprender el correcto funcionamiento de un temporizador de escalera Ejecutar, en forma práctica, un circuito de alumbrado, con un temporizador de escalera. ACTIVIDADES: Copia el esquema unifilar en tu cuaderno Copia el diagrama lineal (practico) Arma, en tu panel, el circuito propuesto Verifica la correcta conexión y calidad de las uniones Energiza, prueba y demuestra el funcionamiento de circuito ESQUEMA UNILINEAL 2 2 2 2 3 T. E. 4 2 2 2 ESQUEMA LINEAL 58
- 59. L 1 N 2 RECUERDA: Respetar, en todo momento las normas de higiene y seguridad (limpieza del lugar de trabajo y uso de cotona por, por ejemplo) No energices hasta estar completamente seguro de su funcionalidad GUÍA DE TRABAJO PRÁCTICA TITULO: “CIRCUITO TEMPORIZADOR” MATERIALES: Temporizador de dos tiempos Alambre NYA 1,5 mm2 (Rojo y blanco) 59
- 60. Tubería de PVC de ½” Cajas de derivación sobrepuestas Bases rectas Lámparas incandescentes OBJETIVO: Comprender el correcto funcionamiento de un Temporizador Ejecutar, en forma práctica, un circuito de alumbrado, con un Temporizador. ACTIVIDADES: Copia el esquema unifilar en tu cuaderno Copia el diagrama lineal (practico) Arma, en tu panel, el circuito propuesto Verifica la correcta conexión y calidad de las uniones Energiza, prueba y demuestra el funcionamiento de circuito ESQUEMA UNILINEAL 60
- 62. RECUERDA: Respetar, en todo momento las normas de higiene y seguridad (limpieza del lugar de trabajo y uso de cotona por, por ejemplo) No energices hasta estar completamente seguro de su funcionalidad 62
- 63. APRENDIZAJES ESPERADOS ACTIVIDADES CLASIFICAR CLASIFICAN DIBUJAR DIBUJAN CONSTRUIR CONSTRUYEN CONOCER CONOCEN DESCRIBIR DESCRIBEN COMPRENDER COMPRENDEN ARMAR ARMAN COMPROBAR VERIFICAN PONER DEMUESTRAN 63